更好地团结肠道微生物群落被发现具有增强的抗药性

许多人类药物可以直接抑制构成我们肠道微生物群的细菌的生长并改变其功能。海德堡欧洲分子生物学实验室的研究人员现在发现，当细菌形成群落时，这种影响会减弱。

在一项开创性的研究中，研究人员比较了分离培养的细菌和复杂微生物群落中细菌之间的大量药物-微生物组相互作用。他们的研究结果最近发表在《细胞》杂志上。

在这项研究中，研究小组调查了30种不同的药物(包括针对传染性和非传染性疾病的药物)对32种不同细菌的影响。根据五大洲的现有数据，这32种细菌被选为人类肠道微生物群的代表。

他们发现，某些耐药细菌在一起时会表现出集体行为，以保护其他对药物敏感的细菌。这种“交叉保护”行为使这些敏感细菌在存在药物的情况下能够正常生长，而如果将它们隔离开来，这些药物就会杀死它们。

“我们没有想到这种细菌会有如此强的恢复力，”Typas团队前博士后、这项研究的共同第一作者SarelaGarcia-Santamarina说道，她目前是葡萄牙里斯本新大学化学与生物技术研究所(ITQB)的组长。“令人惊讶的是，在多达一半的细菌物种在单独生长时受到药物影响的案例中，它们在群落中并未受到影响。”

研究人员随后深入研究了这种交叉保护背后的分子机制。“细菌通过吸收或分解药物来互相帮助，”博克集团研究员、该研究的共同第一作者迈克尔·库恩解释说。“这些策略分别称为生物累积和生物转化。”

欧洲分子生物学实验室海德堡分校研究组组长、研究合作者之一迈克尔·齐默曼(MichaelZimmermann)表示：“这些研究结果表明，肠道细菌转化和积累药物的潜力比以前认为的更大。”

然而，这种群落的力量也是有限度的。研究人员发现，高药物浓度会导致微生物群落崩溃，交叉保护策略将被“交叉致敏”所取代。在交叉致敏中，通常对某些药物有抗药性的细菌在群落中变得对它们敏感——这与作者在较低药物浓度下看到的情况相反。

就像他们研究的细菌一样，研究人员也对这项研究采取了社区策略，结合了他们的科学优势。

作为一项前瞻性实验，作者还利用这种交叉保护相互作用的新知识来组装合成群落，以便在药物治疗后保持其组成完整。

“这项研究是了解药物如何影响肠道微生物群的垫脚石。未来，我们或许能够利用这些知识来定制处方，以减少药物的副作用，”海德堡欧洲分子生物学实验室负责人兼主任PeerBork表示。

帕蒂尔补充道：“为了实现这一目标，我们还在研究营养物质如何影响跨物种相互作用，以便我们可以创建更好的模型来理解细菌、药物和人类宿主之间的相互作用。”

研究人员来自海德堡EMBL的Typas、Bork、Zimmermann和Savitski团队，以及许多EMBL校友，包括KiranPatil(英国剑桥MRC毒理学部)、SarelaGarcia-Santamarina(葡萄牙ITQB)、Andr&ute;Mateus(瑞典于默奥大学)以及LisaMaier和AnaRitaBrochado(德国图宾根大学)